G04 石油产品的质量要求2

烷
正己烷
烃
正癸烷
正十六烷
环
环己烷
烷
烃
丙基环戊烷
苯
芳
甲苯
香
间—二甲苯
烃
萘
甲基萘
自 燃 点，℃ 259 253 235 200
285
562 536 528 526 528
——从另一角度认识烃类CN的高低：自燃点 十六烷值与自燃点的关系曲线
三、柴油的蒸发性
1、蒸发性对柴油机工作的影响
柴油机内可燃性混合气形成速度主要由柴油蒸发速度决定； 蒸发速度由燃烧室内空气的温度和馏分轻重决定； 柴油馏分越轻，蒸发速度越快； 柴油馏分过重，蒸发慢，燃烧不完全，功率下降，油耗增； 馏分过轻，蒸发太快导致气缸内压力急剧上升，发动机工作
第2节 柴 油
二、柴油的燃烧性能
2、评定柴油发火性能的指标——十六烷值 衡量燃料在压燃式发动机中的发火性能的指标!!!
CN高，发火性能好，自燃期短，燃烧均匀完全，工作状态平稳 CN低，燃料发火困难，滞燃期长，发动机工作状态粗暴 CN过高，局部燃烧不完全，冒黑烟（不同于辛烷值）
高速柴油机：40～60 中速柴油机：30～35 低速柴油机：<25
二、柴油的燃烧性能
3、柴油十六烷值与化学组成关系
正构烷烃CN最高，且分子量越大，CN越高。 正构烯烃有相当高的CN，但稍低于相应的正构烷烃。 环烷烃CN低于碳数相同的正构烷烃和正构烯烃，有侧链的
环烷烃的十六烷值比无侧链的环烷烃的更低。 无侧链或短侧链的芳香烃的十六烷值最低，且环数越多，
十六烷值越低。
其它表示柴油燃烧性能的指标
（1）柴油指数
柴油指数
（1.8A
32)(141.5
-
131.5d
15 .6 ) 15.6
100
d15 15
.6 .6
（2）十六烷指数
十六烷指数 162.41lgt50 418.51 20
（3）十六烷值计算公式
十六烷值 442.8 462.9d240
第2节 柴 油
柴油机热效率高于汽油机，功率相同时可节省燃料20~30％。
第2节 柴 油
一、柴油机的工作原理
3、柴油机对燃料的使用要求
良好的燃烧性能（自燃性） 良好的蒸发性能 适当的粘度和良好的低温流动性 良好的安定性 对发动机没有腐蚀性
第2节 柴 油
二、柴油的燃烧性能
柴油燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气形成可燃混合 气后，能在较短的时间内发火自燃并完全燃烧。
不稳定。
三、柴油的蒸发性
2、评定指标
1、馏程
（1）50％馏出温度
表示柴油中所含轻馏分的多少，决定柴油机的启动 难易程度，我国要求≯300℃。 （2）90％及95％馏出温度
表示柴油所含重馏分的多少，我国要求前者≯355℃， 后者≯365℃ 。
柴油中＜300℃馏分含量与耗油量的关系
柴油中<300 ℃
工作循环和汽油机基本一样，也有进气、压缩、燃烧 膨胀和排气四个过程。
柴油机（压燃式发动机）结构示意图
第2节 柴 油
一、柴油机的工作原理
2、汽油机与柴油机工作过程对比
（1）压缩介质
柴油机气缸吸入和压缩——空气 汽油机汽缸吸入和压缩——空气和燃料混合气。
（2）压缩比
柴油机压缩比约为16～20，压缩后气体的温度、压力比较 高（500~700℃，压力3~5MPa）
汽油机压缩比约为8～10，压缩后燃气混合气（300～ 450℃，压力0.7～1.5MPa）
第2节 柴 油
一、柴油机的工作原理
2、汽油机与柴油机工作过程对比
（3）起燃方式
柴油机是将柴油直接喷散在高温高压热空气中，不需点火， 即能迅速自燃（自燃点200~250℃）；
汽油机需用电火花塞点火燃烧。
（4）热效率
1、柴油机内燃料的燃烧过程
分为四个阶段：
① 滞燃期 ② 急燃期 ③ 缓燃期 ④ 后燃期
见下图
1、滞燃期（发火延迟期）：A-B 从喷油开始到混合气开始着火燃烧之间的时间，1～3ms。
物理延迟：喷油、雾化、 受热、蒸发、 扩散成可燃气；
化学延迟：燃料受热开始 氧化链反应， 生成过氧化物， 达一定浓度便 自燃。
一些原油柴油馏分的十六烷值
原油名称 馏分，℃ 十六烷值
基属
大庆
200—350
68
石蜡基
华北Βιβλιοθήκη Baidu
180—350
67
石蜡基
胜利
180—350
58
中间基
孤岛
l80—350
42
环烷一中间基
羊三木 200—350
37
环烷基
能反映出与组成的关系吗？？
——从另一角度认识烃类CN的高低：自燃点
烃类的自燃点，℃
烃类名称
二、柴油的燃烧性能
柴油与汽油的燃烧是有原则区别的：
汽油自燃点不能太低，不能易燃 柴油自燃点不能太高，要易燃
推论：
① 发动机工作原理 ② 燃料化学组成 ③ 理想组分 ④ 评定指标
否则，柴油机会出现燃烧粗暴工作状态！
柴油自燃点太高时，会造成滞燃期过长， 着火前汽缸内积累燃料过多， 急燃期压力升高太猛， 因而使燃烧粗暴，导致敲缸。
柴油机爆震现象！
柴油机：燃烧初期 汽油机：火焰传播
第2节 柴 油
二、柴油的燃烧性能
2、评定柴油发火性能指标——十六烷值（Cetane Number，CN）
在标准单缸柴油机中测定的，测定十六烷值所用的标准 燃料是正十六烷和α—甲基萘的混合物。
标准燃料
正十六烷 CN＝100 －甲基萘 CN=0
十六烷值测定方法和确定方法与辛烷值相似。标准燃 料中正十六烷的体积百分含量即为所测油品的十六烷值。
本章内容提要
√ √
第2节 柴 油
内容构架：
工作原理 性能要求 商品牌号 相关标准 发展趋势
第2节 柴 油
一、柴油机的工作原理
柴油机又称压燃式发动机，主要用于农用机械、重 型车辆、铁路机车、船舶、工程和矿山机械。
转速>1000 rpm：轻柴油 转速500～1000rpm：重柴油
1、柴油机的工作原理
馏分含量
39
34
20
wt％
相对耗油量
100
124
131
三、柴油的蒸发性——闪点
闪点的测定方法有闭口杯法和开口杯法两种。 国家标准中规定了各号柴油的闭口杯法闪点
－35号和－50号轻柴油 －20号 其余牌号
闪点不低于45℃ 闪点不低于60℃ 闪点不低于65℃
滞燃期
柴油机中气缸压力的变化
2、急燃期：B-C
开始燃烧，速度极快，到压力不再急剧增加的阶段；
3、缓燃期：C-D
缓燃期
主要阶段，50～60%燃料 在这段燃烧；
急燃期
压力不再急剧升高，
后燃期
到最高压力后， 开始下降。
4、后燃期：D-E
滞燃期
压力迅速下降 到燃烧结束。
柴油机中气缸压力的变化
第2节 柴 油